dr hab. inż. Grzegorz Ludwik Golewski, prof. PL, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury

Autor do korespondencji e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2017.10.05

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku krzemionkowych popiołów lotnych (FA) na uogólnioną odporność na pękanie betonu zwykłego. Badania przeprowadzono na trzech rodzajach próbek z dodatkiem FA w ilości: 0% (FA-00), 20% (FA-20) i 30% (FA-30). Oceniano wytrzymałość na ściskanie betonów f cm oraz odporność na pękanie przy: I., II. i III. modelu pękania, po 3, 7, 28, 90, 180 i 365 dniach. Odporność na pękanie wyznaczano na podstawie krytycznych współczynników intensywności naprężeń: KIc, KIIc, KIIIc, a następnie obliczano uogólnioną odporność na pękanie Kc. Na podstawie wyników z przeprowadzonych eksperymentów sformułowano praktyczne wskazówki i zalecenia dotyczące stosowania kompozytów z dodatkiem FA w przemyśle betonów.

Słowa kluczowe: beton; popiół lotny; odporność na pękanie; wytrzymałość na ściskanie; krytyczny współczynnik intensywności
naprężeń.

* * *

Generalized fracture toughness of concrete including fly ash

The paper presents investigation of how the usage of siliceous fly ash (FA) in plain concrete affects of its generalized fracture toughness. Three test groups were constituted with the replacement percentages as: 0% (FA-00), 20% (FA-20) and 30% (FA-30). In the coarse of experiments, measurements of compressive strength fcm of concrete were done as well as fracture toughness for: I., II. and III. model of cracking after: 3, 7, 28, 90, 180 and 365 days. Fracture toughness of concretes was determined based on the critical stress intensity factors: KIc, KIIc, K IIIc, and then a generalized fracture toughness Kc was calculated. On the basis of the obtained results, several practical tips and recommendations on the use of plain concretes with the FA, in concrete industry are given.

Keywords: concrete; fly ash; fracture toughness; compressive strength; critical stress intensity factor.

Literatura
[1] Ajdukiewicz Andrzej. 2012. „Zielony beton w konstrukcjach – aspekty materiałowe i technologiczne”. Materiały Budowlane 484 (12): 2 – 6.
[2] Ajdukiewicz Andrzej. 2013. „Zielony beton” w konstrukcjach – aspekty projektowe i przykłady”. Materiały Budowlane 485 (1): 76 – 79.
[3] Aprianti S. E. 2017. „A huge number of artificial waste material can be supplementary cementitious material (SCM) for concrete production – a review part II”. Journal of Cleaner Production 142: 4178 – 4194.
[4] Czarnecki Lech, Zbigniew Paszkowski. 2016. „Naprawa, utrzymanie i rewitalizacja jako czynniki kształtujące zrównoważone budownictwo”. Materiały Budowlane 525 (5): 126 – 129. DOI: 10.15199/33.2016.05.57.
[5] Czarnecki Lech, Ryszard Więcławski. 2005. „Możliwości wykorzystania popiołów lotnych w budownictwie”. Materiały Budowlane 397 (9): 83 – 85.
[6] Ganesh Babu K., Siva Nageswara Rao G. 1996. „Efficiency of fly ash in concrete with age”. Cement and Concrete Research 26: 465 – 474.
[7] Giergiczny Zbigniew. 2009. „Dodatki mineralne – niezastąpione składniki współczesnego cementu i betonu”. Materiały Budowlane 439 (3): 46 – 50.
[8] Giergiczny Zbigniew, Jan Małolepszy, Janusz Szwabowski, Jacek Śliwiński. 2002. Cementy z dodatkami mineralnymi w technologii betonów nowej generacji. Opole. Górażdże Cement.
[9] Golewski Grzegorz Ludwik, Tomasz Sadowski. 2008. Rola kruszywa grubego w procesie destrukcji kompozytów betonowych
poddanych obciążeniom doraźnym. Lublin. IZT Sp. z o.o.
[10] Golewski Grzegorz Ludwik. 2015. „Makroskopowa ocena procesów pękania w betonach z popiołami lotnymi”. Materiały Budowlane 519 (11): 210 – 212. DOI: 10.15199/33.2015.11.66.
[11] Golewski Grzegorz Ludwik. 2011. „Analiza procesów pękania w kompozytach betonowych z dodatkiem popiołów lotnych”. Materiały Budowlane 470 (10): 39 – 42.
[12] Golewski Grzegorz Ludwik. 2013. „Analiza odporności na pękanie, przy trzecim modelu pękania betonów z dodatkiem popiołów
lotnych”. Budownictwo i Architektura 12 (3): 145–152.
[13] Golewski Grzegorz Ludwik. 2016. „Odporność na pękanie przy skręcaniu betonu
z popiołami lotnymi”. Materiały Budowlane 519 (11): 28 – 29. DOI: 10.15199/33.2016.10.09. 
[14] Golewski Grzegorz Ludwik. 2013. „Odporność na pękanie a mikrostruktura w betonach z dodatkiem popiołów lotnych”. Materiały Budowlane 494 (10): 28 – 30.
[15] Lothenbach B., K. Scrivener, R. D. Hooton. 2011. „Supplementary cementitious materials”. Cement and Concrete Research 41: 1244 – 1256.
[16] Mo K. H., U. J. Alengaram, M. Z. Jumaat, S. P. Yap, S. C. Lee. 2016. „Green concrete partially coprised of farming waste residues: a review”. Journal of Cleaner Production 117: 122 – 138.
[17] Ostrowski Mikołaj. 2015. „Klasyfikacja popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S”. Materiały Budowlane 518 (10): 112 – 114. DOI: 10.15199/33.2015.10.34.
[18] Paris J. M., J. G. Roessler, C. C. Ferraro, H. D. DeFord, T. G. Townsend. 2016. „A review of waste products utilized as supplements to Portland cement in concrete”. Journal of Cleaner Production 121: 1 – 18.
[19] Prokopski Grzegorz. 1990. „Analiza związku struktury z odpornością betonów na pękanie”. Seria: Monografie, nr 14. Częstochowa. Politechnika Częstochowska.
[20] Song L., S. M. Huang, S. C Yang. 2004. „Experimental investigation on criterion of three-dimensional mixed-mode fracture for concrete”. Cement and Concrete Research 34: 913 – 916.
[21] Wiśniewska Krystyna. 2015. „Popioły z energetyki pełnowartościowymi surowcami dla budownictwa”. Materiały Budowlane 520 (12): 41. DOI: 10.15199/33.2015.12.12

Otrzymano: 19.09.2017 r.

Przeczytaj cały artykuł >>

Materiały Budowlane 10/2017, str. 19-21 (spis treści >>)